【科普小課堂2】玉米赤霉烯酮介紹

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【科普小課堂2】玉米赤霉烯酮介紹

玉米赤霉烯酮

    玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN），又名F-2毒素，主要是由禾谷鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、木賊鐮刀菌、雪腐鐮刀菌等菌種產(chǎn)生的有毒代謝產(chǎn)物，是一種霉菌毒素。玉米赤霉烯酮的分子式為C18H22O5 ， 熔點(diǎn)為 161℃~163℃，極性較弱，幾乎不溶于水、四氯化碳等溶劑，但溶于堿性水溶液，且其溶解度在正己烷、苯、乙腈、二氯甲烷、甲醇、乙醇和丙酮中依次增加。

    玉米赤霉烯酮主要存在于易受到真菌污染的玉米、小麥、高粱、大米等谷物中，ZEN侵染作物主要發(fā)生在作物的耕作、收獲、運(yùn)輸和貯存期間。在溫度適中而濕度較高的環(huán)境中滋生鐮刀菌，由鐮刀菌產(chǎn)毒所致。

其對(duì)植物的影響

1、對(duì)植物生長(zhǎng)的調(diào)控作用

   玉米赤霉烯酮不但可以由霉菌產(chǎn)生，而且在許多高等植物體內(nèi)也存在，并且是做為植物體內(nèi)的一種激素來調(diào)控植物的生長(zhǎng)。例如小麥、大豆、棉花等植物，在開花的時(shí)候玉米赤霉烯酮達(dá)到峰值。在不斷的研究當(dāng)中表明：玉米赤霉烯酮的作用與作物光期誘導(dǎo)作用是十分密切的。例如在玉米赤霉烯酮含量達(dá)到高峰后移栽的長(zhǎng)田誘導(dǎo)下的冬小麥都能正常抽穗，在峰值出現(xiàn)前移栽的冬小麥最終則不能開花。

2、在植物育種方面的利用

   長(zhǎng)期以來，農(nóng)作物的育種是提高產(chǎn)量和質(zhì)量的一項(xiàng)重要手段?，F(xiàn)在利用玉米赤霉烯酮可以提高玉米幼苗的抗旱和抗寒的能力。經(jīng)過玉米赤霉烯酮浸種的玉米其幼苗在干旱條件下水分下降緩慢，相對(duì)導(dǎo)電率低，超氧化物歧化酶活性較高，游離脯氨酸的含量升高。同時(shí)利用浸種的方法也可以得到抗寒能力較強(qiáng)的玉米幼苗，并且研究認(rèn)為0.1mg/L玉米赤霉烯酮溶液浸種的效果較好。在不斷的研究和開發(fā)當(dāng)中，更多的農(nóng)作物通過玉米赤霉烯酮的作用而產(chǎn)生了育種的優(yōu)勢(shì)方向。

其對(duì)動(dòng)物的影響

   玉米赤霉烯酮具有雌激素的作用，其強(qiáng)度為雌激素的十分之一，可造成家禽和家畜的雌激素水平提高。目前發(fā)現(xiàn)，豬對(duì)此毒素較為敏感。玉米赤霉烯酮作用的靶器官主要是雌性動(dòng)物的生殖系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)雄性動(dòng)物也有一定的影響。在急性中毒的條件下，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、腎臟、肝和肺都會(huì)有一定的毒害作用。主要的機(jī)理是它會(huì)造成神經(jīng)系統(tǒng)的亢奮，在臟器當(dāng)中造成很多出血點(diǎn)，使動(dòng)物突然死亡。主要的原因還是由于雌激素水平過高而造成的。

玉米赤霉烯酮的毒性  

  玉米赤霉烯酮具有非類固醇雌激素作用， 可引起雌性畜禽的雌性激素綜合征。攝入ZEN的動(dòng)物，其生長(zhǎng)、發(fā)育及生殖系統(tǒng)都會(huì)因雌激素水平高而受到影響。在所有動(dòng)物中，豬對(duì)ZEN最為敏感。ZEN及其衍生物在結(jié)構(gòu)上與內(nèi)源性雌激素相似，所以它們可以與雌激素受體進(jìn)行特異性結(jié)合，從而誘發(fā)一系列的生殖毒性和致畸作用。此外ZEN在體內(nèi)還具有氧化毒性，引起脂質(zhì)過氧化，抑制DNA和某些mRNA的合成， 從而對(duì)肝臟和腎臟造成損傷。由于ZEN主要存在于霉變的糧食作物中，而且其結(jié)構(gòu)在糧食的貯藏、加工以及烹調(diào)期間很穩(wěn)定，甚至在發(fā)酵過程中也變化不大，不易受到外界環(huán)境變化和高溫的影響，所以使用含有或者接觸被霉菌污染的原料制作的食物、飼料和食用植物油以及畜禽中都不可避免地含有 ZEN，而這些物質(zhì)中的ZEN可通過飲食遷移至人體。

如何預(yù)防中毒

玉米赤霉烯酮在體內(nèi)有一定的殘留和蓄積，一般毒素代謝出體外的時(shí)間為半年之久，造成的損失大、時(shí)間長(zhǎng)。

防毒措施：

     1、控制飼料的質(zhì)量。一般玉米赤霉烯酮中毒的直接原因是飼料中有霉變的特別是由赤霉污染的玉米、小麥、大豆等。所以，在使用這些原料為主的飼料時(shí)就應(yīng)當(dāng)注意檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)就不應(yīng)再使用。

     2、注意飼料的儲(chǔ)藏。在南方的一些地區(qū)，高溫多雨的氣候?yàn)槊咕姆敝程峁┝肆己玫沫h(huán)境和條件，因此，在儲(chǔ)藏不當(dāng)?shù)臅r(shí)候也會(huì)引起赤霉污染現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于這些飼料，應(yīng)儲(chǔ)存在干燥通風(fēng)的環(huán)境下，并采取一些人為的方法防止赤霉的污染。

     3、對(duì)于已發(fā)霉的飼料一般不再使用，如果實(shí)際條件還需要使用，可將飼料放入10%石灰水中浸泡一晝夜，再用清水反復(fù)清洗，用開水沖調(diào)后飼喂。同時(shí)應(yīng)注意用量不應(yīng)該超過40%。

酶法分析技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用

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酶法分析技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用

目前，酶法分析技術(shù)已經(jīng)在我國被廣泛應(yīng)用，如在蔬菜、食品、果汁、乳業(yè)、酒業(yè)、糖業(yè)、飼料、發(fā)酵、制藥、調(diào)味品等加工生產(chǎn)中作為產(chǎn)品質(zhì)量控制、成品質(zhì)量檢驗(yàn)及加工、制藥等工藝工程研究分析的主要手段，藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)中作為產(chǎn)品質(zhì)量控制和生產(chǎn)過程監(jiān)控的手段。這主要是因?yàn)樗兄僮骱?jiǎn)單，快速準(zhǔn)確，特異性強(qiáng)，能夠定量分析檢測(cè)的顯著特點(diǎn)，得到世界很多國家的認(rèn)可，并且被多個(gè)國家寫入法規(guī)。

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，目前市場(chǎng)上推出了一種液體裝即用型酶法分析試劑盒，與以往的干粉酶法試劑盒相比，這種試劑盒有著以下顯著的特點(diǎn)：一是所有試劑均為液體劑型，即時(shí)可用，不需溶解和配制，克服了上一代普通干粉裝試劑盒的一些缺點(diǎn)：如部分試劑（如酶或NADP）是凍干粉，使用前要先溶解，使用后要冷凍保存，尤其是保質(zhì)期僅為2－3個(gè)月，每次檢測(cè)樣品前要先融化，這樣不僅降低酶的活性，而且影響酶促反應(yīng)和檢測(cè)準(zhǔn)確度；推出新一代的液體裝即用型試劑盒不存在這些問題，而且核心的酶也是液體型的，不需冷凍保存，可直接使用，保質(zhì)期達(dá)到12月以上，檢測(cè)的穩(wěn)定性和重復(fù)性大大提高，三是液體裝即用型試劑盒可以采用儀器進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)，有效減少試劑用量，增加測(cè)試數(shù)，成倍降低檢測(cè)成本。以上特點(diǎn)，便使液體裝酶法分析試劑盒取代普通干粉試劑盒有著不可逆轉(zhuǎn)的優(yōu)勢(shì)。

隨著酶法應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化，酶法分析在國際貿(mào)易中變得尤為重要。而在我國，目前標(biāo)準(zhǔn)水平總體來說偏低，所以我們有必要去借鑒國際上已經(jīng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系。《貿(mào)易技術(shù)壁壘協(xié)議》明確規(guī)定：一切需要有技術(shù)規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)的地方，締約方均應(yīng)以這些國際的技術(shù)規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)作為制訂本國技術(shù)規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。這也是我們出口商品的需要。

在以下的國際標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)法規(guī)中，大量的酶法檢測(cè)方法被采用和推廣：

ISO ( 國際標(biāo)準(zhǔn)組織)

AOAC (美國化學(xué)分析聯(lián)合會(huì))

AOAC Official 牛奶中乳糖的測(cè)定 Method 984.15 (酶法)  

AOAC Official 酒中葡萄糖及果糖的測(cè)定 Method 985.09(酶法)

AOAC Official 酒中檸檬酸測(cè)定 Method 985.11 (酶法)    

AOAC Official 蘋果酸中L-蘋果酸比例的測(cè)定 Method 993.05 (酶法)

IFU (國際果汁生產(chǎn)者協(xié)會(huì))

IFU 21 L-蘋果酸的測(cè)定 (酶法), 1985  

IFU 22 L-檸檬酸的測(cè)定 (酶法), 1985  

IFU 22 乙醇的測(cè)定型 (酶法) 1996

IFU 53 D/L-乳酸的測(cè)定 (酶法),1996  

IFU 54 D-異檸檬酸的測(cè)定 (酶法),1984  

IFU 55 葡萄糖的測(cè)定 (酶法), 1985

IFU 55 果糖的測(cè)定 (酶法), 1985  

IFU 56 蔗糖的測(cè)定 (酶法), 1998  

IFU 62 山梨醇的測(cè)定 (酶法),1995

IFU 64 D-蘋果酸的測(cè)定 (酶法),1995  

IFU 66 乙酸的測(cè)定 (酶法),1996  

IFU 76 葡萄汁中D-葡萄糖酸的測(cè)定,2001

IFU 77 葡萄汁中甘油的測(cè)定,2001 starch enzymatic recommended

OIV (國際酒業(yè)協(xié)會(huì))

葡萄糖及果糖的測(cè)定(酶法)  

甘油的測(cè)定 (酶法)

L-/D-乳酸的測(cè)定 (酶法)

檸檬酸的測(cè)定 (酶法)

L-蘋果酸的測(cè)定 (酶法)

D-蘋果酸的測(cè)定 (酶法)

IDF (國際乳品委員會(huì))

IDF 34C(1992) 乳酪,乳酪加工品及牛奶中檸檬酸的測(cè)定(酶法)    

IDF 69B(1987) 無水牛奶中D-/L-乳酸的測(cè)定(酶法)

IDF 79B(1991) 乳酪加工品,乳清粉中乳糖及D-半乳糖的測(cè)定(酶法)  

IDF 79B(1991) 無水牛奶,無水冰淇淋混和物有乳清粉中乳糖及D-葡萄糖的測(cè)定(酶法)

IDF 97A(1984) 牛奶制品及乳清粉中硝酸鹽/(硝酸根)的測(cè)定(酶法)    

IDF 175(1995) 牛奶中乳糖/D-葡萄糖的測(cè)定(酶法)

EBC (歐洲啤酒釀造公約)

低酒精度啤酒及無酒精度啤酒中乙醇的測(cè)定(酶法)  

啤酒中硝酸鹽的測(cè)定(酶法)  

啤酒中總二氧化硫的測(cè)定(酶法)

啤酒中乙酸的測(cè)定(酶法)

啤酒中甘油的測(cè)定 (酶法)

啤酒中乳酸的測(cè)定 (酶法)

MEBAK (Mitteleuropaische Brautechnische Analysenkommission-Central European Brewing Committee for Analysis)

ASBC Methods of Analysis (American Societ of Brewing Chemists)

低酒精度啤酒的檢測(cè)(酶法) (國際方法)—頒布日期 1991年

ICUMSA (國際糖制品標(biāo)準(zhǔn)方法委員會(huì))

ICUMSA method GS 2/3-35 精制糖制品中亞硫酸鹽的測(cè)定(酶法)

ICUMSA method GS 8/1/2/3/4-19 總α-半乳糖酶及蜜三糖的測(cè)定(酶法)

ICUMSA method GS 8/4/6-4 甜菜汁中葡萄糖及果糖的測(cè)定(酶法)

ICUMSA method GS8/4/6-13 乳酸的測(cè)定(酶法)

ICUMSA method GS8/4/6-14 甜菜汁中乙酸的測(cè)定(酶法)

European Norms (歐盟成員國均執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn))

EN 1137 (1995) 水果汁及蔬菜汁中檸檬酸(鹽)含量的測(cè)定:NADH 分光光度法

EN 1138 (1995) 水果汁及蔬菜汁中L-蘋果酸(鹽)含量的測(cè)定: NADH 分光光度法

EN 1139 (1994) 水果汁及蔬菜汁中D-異檸檬酸含量的測(cè)定: NADH 分光光度法

EN 1140 (1995) 水果汁及蔬菜汁中D-果糖含量的測(cè)定: NADH 分光光度法

EN 1988 (1998) 亞硫酸鹽的測(cè)定 (酶法)

EN-ISO 8069(2001) 無水牛奶中乳酸及乳酸鹽含量的測(cè)定    

EN-ISO11213(1995) 改良淀粉中乙?；康臏y(cè)定(酶法)

EN 12014-3(1998) 肉制品中硝酸鹽及/或亞硝酸鹽含量的測(cè)定(用酶還原硝酸鹽為亞硝酸鹽,而后用分

光光度計(jì)檢測(cè))

EN 12014-5(1998) 含蔬菜的嬰幼兒食品中硝酸鹽及/或亞硝酸鹽含量的測(cè)定(酶法)

EN 12138 (1998) 水果及蔬菜汁中D-蘋果酸含量的測(cè)定NAD 分光光度法.

EN 12146 (1997) 水果及蔬菜汁中蔗糖含量的測(cè)定NADP 分光光度法

EN 12631 (1999) 水果及蔬菜汁中D-乳酸及L-乳酸(鹽)含量的測(cè)定NAD 分光光度法

EN 12632 (1999) 水果及蔬菜汁中乙酸(鹽)含量的測(cè)定NAD 分光光度法.    

EN -ISO13965 肉及肉制品中淀粉及葡萄糖含量的測(cè)定(酶法)

DIN (German Norms - additional not covered by EN)

DIN 10325 (1986) 乳酪制品中檸檬酸的測(cè)定(酶法)    

DIN 10326 (1986) 牛奶及牛奶制品中蔗糖及葡萄糖的測(cè)定(酶法)

DIN 10344 (1982) 牛奶及牛奶制品中乳糖及半乳糖的測(cè)定(酶法)  

DIN 10335 (1987) 牛奶及牛奶制品中D-/L-乳酸的測(cè)定(酶法)

DIN 10381 (1979) 淀粉及淀粉制品中D-葡萄糖及D-果糖的測(cè)定(酶法)  

DIN 10471 (1997) 牛奶及牛奶制品中D-葡萄糖酸的測(cè)定(酶法)

DIN 10476 (2000) 牛奶制品中硝酸鹽及亞硝酸鹽的測(cè)定(酶法)    

DIN 54604-1 (1988) 紙及紙板中淀粉的測(cè)定(酶法)  

   涉及的檢測(cè)樣品種類包括各類蔬菜、水果及加工品、啤酒、白酒、葡萄酒及其他飲料；各種糕點(diǎn)、面包類食品、巧克力、各種糖、肉食及各類加工發(fā)酵食品；各類奶及奶制品、蜂蜜、調(diào)味品、發(fā)酵產(chǎn)品及其他生物樣品、動(dòng)物飼料等等。具體項(xiàng)目包括L-乳酸、D-乳酸、D/L-乳酸、乙酸、L-抗壞血酸、L-谷氨酸、D-蘋果酸、L-蘋果酸、異檸檬酸、檸檬酸、乙醇、尿素/氨、膽固醇、β-羥丁酸、葡萄糖酸、葡萄糖/果糖、蔗糖/葡萄糖/果糖、葡萄糖、乳糖/半乳糖、麥芽糖、甘油、淀粉、L-肉堿、甘露醇、丙酮酸、酮體、可溶性纖維、游離SO2、鐵、銅、總SO2和亞硫酸鹽等物質(zhì)等。

已經(jīng)應(yīng)用的產(chǎn)品包括：

   此外，在葡萄酒行業(yè)相當(dāng)發(fā)達(dá)的歐洲，葡萄酒的檢測(cè)也是經(jīng)常用到的。法國柏桑特公司就這方面專門組織研發(fā)力量研制出了葡萄酒專用檢測(cè)試劑盒（包括蘋果酸、乳酸、葡萄糖/果糖、酒石酸），并且在法國本地葡萄酒行業(yè)的生產(chǎn)和質(zhì)控已被廣泛采用，有效提高了葡萄酒加工生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量控制、成品質(zhì)量檢驗(yàn)和蘋乳發(fā)酵過程中酸的監(jiān)測(cè)效率。尤其是重復(fù)使用這類檢測(cè)試劑盒在這些不同的生產(chǎn)過程中可確保符合成本效益的生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品。在我國，酒類行業(yè)檢測(cè)還相當(dāng)落后，各個(gè)關(guān)鍵過程及控制點(diǎn)的控制不嚴(yán)格，在加上我國的標(biāo)準(zhǔn)混亂，致使我國酒業(yè)很難與國際接軌。為了促進(jìn)我國葡萄酒健康發(fā)展，幫助企業(yè)建立生產(chǎn)過程監(jiān)控體系，北京泰樂祺科技優(yōu)先公司引進(jìn)了法國柏桑特(BioSenTec) 公司研發(fā)的葡萄酒專用酶法分析試劑盒，為國內(nèi)葡萄酒生產(chǎn)企業(yè)在蘋乳發(fā)酵等生產(chǎn)葡萄酒過程提供新的監(jiān)控手段。該產(chǎn)品均為全液體裝即用型產(chǎn)品，值得一提的是該品不僅適用于快速檢測(cè)葡萄酒、果汁有機(jī)酸、糖類物質(zhì)的含量，還可用于果汁生產(chǎn)中的檢測(cè)，適合于手動(dòng)和自動(dòng)化使用。

以下是此次引進(jìn)產(chǎn)品列表：

   在過去很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，由于我國的技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)過低，實(shí)驗(yàn)技術(shù)相對(duì)落后，一方面，已成為制約我國產(chǎn)品出口的瓶頸。由于技術(shù)壁壘的提高，我國出口企業(yè)不同程度遭遇國外技術(shù)壁壘的限制。受國外技術(shù)性貿(mào)易措施影響較大的農(nóng)、食行業(yè)損失嚴(yán)重。近年來美國、日本和歐盟等國家和地區(qū)不斷制定更嚴(yán)格和更廣泛的標(biāo)準(zhǔn)，我國農(nóng)產(chǎn)品對(duì)這些國家的出口難度在加大。另一方面，由于我國相當(dāng)一部分農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)低于國際標(biāo)準(zhǔn)，有的甚至沒有具體的技術(shù)要求，在對(duì)進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，只進(jìn)行極為普通的一般項(xiàng)目衛(wèi)生檢驗(yàn)，其他國家不合格的產(chǎn)品因符合我國的標(biāo)準(zhǔn)就可以堂而皇之地進(jìn)入中國市場(chǎng)，很難起到有效保護(hù)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的作用。

  他山之石，可以攻玉。隨著經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，我們更應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，制定和應(yīng)用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，盡快建立起完備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，筑起保護(hù)市場(chǎng)和消費(fèi)者利益的“質(zhì)量長(zhǎng)城”。